DE69032130T2

DE69032130T2 - Einrichtung zur Bestimmung der Sektorposition rotierender Massenspeicher

Info

Publication number: DE69032130T2
Application number: DE69032130T
Authority: DE
Inventors: Frank Seuberling; Rosser Wilson
Original assignee: Maxtor Corp
Current assignee: Maxtor Corp
Priority date: 1989-06-05
Filing date: 1990-06-05
Publication date: 1998-10-15
Anticipated expiration: 2010-06-06
Also published as: EP0476067A4; US4999720A; CA2060197A1; JPH04507474A; WO1990015407A1; DE69032130D1; EP0476067A1; AU6075390A; EP0476067B1

Description

1. GEBIET DER ERFINDUNG

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Massenspeichereinrichtungen.

2. STAND DER TECHNIK

Bei einem typischen Massenspeichersystem mit einem rotierenden Medium werden die Daten auf magnetischen oder magneto-optischen Platten in einer Reihe konzentrischer "Spuren" gespeichert. Auf diese Spuren wird durch einen Lese/Schreibkopf zugegriffen, welcher veränderungen in der magnetischen Orientierung der Plattenoberfläche erfaßt. Diese Änderungen repräsentieren die auf der Plattenoberfläche gespeicherten Informationen.
Die Spuren sind elektronisch in eine Mehrzahl von kleineren Feldern bzw. physikalischen Datensätzen oder "Sektoren" unterteilt. Da Speicherpiatten bei vielen Anwendungen, beispielsweise bei Personalcomputern, als Speicher mit wahlfreiem Zugriff verwendet werden, werden die Informationen nicht immer aufeinanderfolgend in den einzelnen Spuren eingeschrieben. Darüber hinaus ist es, wenn alte Daten entfernt und neue Daten hinzugefügt werden, nicht immer möglich, die neuen Daten in benachbarte Sektoren oder auch benachbarte Spuren zu schreiben. Folglich ist es bei dem Plattenlaufwerk wichtig, schnell und genau einzelne Sektoren einer Spur lokalisieren zu können.
Ein Maß für die Plattenlaufwerksleistung ist die "Rotationsverzögerung", das heißt die Durchschnittszeit, die ein Datenkopf benötigt, um auf einen vorgegebenen Sektor zuzugreifen, nachdem der Sektor auf einer Spur positioniert worden ist. Bei Plattenlaufwerken ist die Rotationsverzögerung definiert als die Hälfte einer Plattenumdrehung, weil durchschnittlich ein gewünschter Datensatz um 180 Grad gegenüber der Anfangsposition des Datenkopfes versetzt ist. Es ist wünschenswert, die Rotationsverzögerung zu minimieren.
Der Referenzpunkt einer Winkelposition des Kopfes in bezug auf eine bestimmte zugegriffene Spur wird durch einen "Index" zur Vefügung gestellt, welcher einen Startort für jede Spur definiert. Der Indexpunkt wird typischerweise bestimmt, indem Bezugsdaten dekodiert werden, die als Teil der für die Steuerung der Datenkopfpositionierung verwendeten Servomformationen geschrieben wurden. Bevor auf die Daten in einem Sektor zugegriffen werden kann, muß ein elektronisches Signal erzeugt werden, um anzuzeigen, daß der gesuchte Sektor sich unter dem Lese/Schreibkopf befindet. Die Erzeugung dieses Signals kann auf zwei Wegen ausgeführt werden.
Eine bekannte Lösung des Problems der Sektorlokalisierung besteht darin, einen Einzelsektorzähler zur Verfügung zu stellen, welcher kontinuierlich die Sektorposition überwacht. Das Sektorzählerverfahren kann bei einem Format mit einer festen Sektorlänge verwendet werden, bei dem jeder physikalische Datensatz auf der Platte von gleicher Länge ist. Bei dieser Anordnung wird ein Zähler periodisch durch die Indexmarke initialisiert und durch einen Taktgeber weitergeschaltet, welcher in seiner Phase und Frequenz synchron zur Umdrehungsfrequenz der Platte ist. Dieser Takt und die Indexmarke werden herkömmlicherweise im phasenverriegelten Oszillator (PLO) des Servosystems erzeugt. Jedes Inkrement des Zählers definiert einen neuen Sektor. Dies wird als "Fest"-Sektorzähleranordnung bezeichnet. Figur 6 veranschaulicht diesen Stand der Technik.
Die JP-A-61-150 168 beschreibt ein Plattenlaufwerk, das die Fest-Sektoranordnung verwendet. Benachbarte Spuren der Platte haben die gleiche Anzahl von Sektoren pro Spur, aber die Numerierung der Sektoren benachbarter Spuren differiert. Sektoren mit der gleichen Sektornummer sind in zueinander benachbarten Spuren physikalisch zueinander um eine vorgegebene Anzahl von Sektoren versetzt (Offset).
Die JP-A-61-150 168 beschreibt eine Schaltungsanordnung zum Bestimmen der aktuellen Sektornummer während der Positionierung, bei welcher Schaltungsanordnung die Offsets (das heißt die Anzahl der Sektoren, um welche die Sektoren mit der gleichen Sektornummer gegeneinander versetzt sind) in einer Nachschlagetabelle (ROM) gespeichert sind.
Ein Nachteil der direkten Anwendung des bekannten Fest- Sektorzählers tritt auf, wenn die Sektorlänge von Spur zu Spur variiert, wie es bei einer Anordnung mit einer konstan ten Aufzeichnungsdichte der Fall ist. Bei Anordnungen konstanter Aufzeichnungsdichte ist die Platte in eine Vielzahl konzentrischer "Zonen" unterteilt. Die Schreibfrequenz ist für jede Zone unterschiedlich, so daß die Bit-pro-Zoll- Dichte für die gesamte Platte näherungsweise konstant ist. Wenn die Schreibfrequenz am höchsten ist, gibt es eine größere Anzahl von Sektoren pro Spur. Wenn der Lese/Schreibkopf von Zone zu Zone bewegt wird, muß der Sektorzähler auf die Parameter der neuen Zone zurückgesetzt werden, wobei er auf das Auftreten des Indexpunktes wartet. Somit wird die Verzögerungszeit erhöht, wenn die bekannte Sektorzähleranordnung bei einer Anordnung mit konstanter Aufzeichnungsdichte verwendet wird. Somit ist die Anwendung des bekannten Fest-Sektorverfahrens nicht zur Verwendung bei einer praktikablen Anordnung mit konstanter Aufzeichnungsdichte geeignet.
Ein zweites bekanntes Verfahren zum Erzeugen einer genauen Sektorortinformation ist als "Soft"-Sektoranordnung bekannt. Bei einem Soft-Sektorverfahren werden die Sektorgrenzen mit Hilfe von "Adreßmarken" identifiziert, die als Teil des Sektors gebildet sind. Die Adreßmarken sind derart ausgebildet, daß sie nicht als Daten mißverstanden werden können, wie beispielsweise ein Leerraum von drei Bytes oder eine Verletzung der Lauflängeneigenschaften des gewählten Aufzeichnungscodes. Das Soft-Sektorverfahren hat den bekann ten Nachteil der Empfindlichkeit gegenüber Rauschen und Mediendefekten. Darüber hinaus nimmt die Soft-Sektoranordnung Plattenraum ein, der anderenfalls für Datenaufzeichnungen verfügbar wäre. Das Rauschproblem beeinflußt die Zuverlässigkeit der Soft-Sektoranordnung. Eine Soft-Sektoranordnung erfordert keinen Sektorzähler; die Sektoridentifizierung wird von der Erfassung einer Adreßmarke durch eine für diesen Zweck zur Verfügung gestellte spezielle Hardware geliefert.
Wegen der Nachteile der Soft-Sektoranordnung ist es bei einem Format mit Zonen verschiedener Aufzeichnungsdichte erwünscht, eine Fest-Sektoranordnung zu verwenden. Es gibt jedoch einen Zeitverlust, wenn das bekannte Sektorzählerverfahren verwendet wird, da es die Revalidierung der Sektorzählung am Index erfordert, wenn man sich von Zone zu Zone bewegt. Eine Lösung besteht darin, einen separaten speziellen bekannten Sektorzähler für jede Zone zur Verfügung zu stellen und zu dem richtigen Zähler umzuschalten, wenn die Zonen gewechselt werden. Dies erhöht jedoch die Komplexität und die Kosten der Hardware-Implementierung und ist nicht praktikabel, wenn eine große Anzahl von Zonen erforderlich ist.
Deshalb ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine wirtschaftliche Fest-Sektorzähleranordnung zur Verfügung zu stellen, die auf ein Format mit Zonen verschiedener Dichte anwendbar ist.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Sektorzähleranordnung zur Verfügung zu stellen, die mit Hilfe eines einzigen Sektorzählers implementiert werden kann.
Es ist noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Sektorzähler zur Verwendung bei einem System mit Zonen verschiedener Aufzeichnungsdichte zur Verfügung zu stellen, der die Verzögerungszeit nicht erhöht.

ZUSAMMENFASSENDE DARSTELLUNG DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG

Eine erfindungsgemäße Schaltung und ein erfindungsgemäßes Verfahren werden in Anspruch 1 und Anspruch 9 angegeben.
Bei der vorliegenden Erfindung wird ein einziger Sektorzähler verwendet, um die Sektorzählung für eine Mehrzahl von Aufzeichnungszonen zur Verfügung zu stellen. Anfänglich wird der Sektorzähler validiert, indem er mit einer Indexmarke synchronisiert wird. Bei einem Ausführungsbeispiel zählt ein Winkelpositionszähler (APC - Angular Position Counter) bei einer Mastersektorzählung, die eine Frequenz hat, die mit dem Auftreten von Sektoren in einer Referenzzone übereinstimmt. Eine Nachschlagetabelle oder ein Berechnungsalgorithmus stellen einen Offset-Wert zur Verfügung, der die Differenz zwischen jeder Winkelpositionszählung (APC- Zählung) und dem Auftreten des nächstfolgenden Sektors in jeder der Aufzeichnungszonen darstellt. Dies gestattet die schnelle Validierung des Sektorsignals, so daß es beim Wechseln der Zonen nicht länger erforderlich ist, auf den Index zu warten, bevor die Sektorposition festgestellt werden kann. Dies verbessert die Verzögerung des Plattenlaufwerks und die Systemgesamtleistung.
Der Sektorzählungskanal der vorliegenden Erfindung umfaßt einen mit einem Byte-Takt und mit dem Indexsignal gekoppelten Positionsreferenzzähler. Der Referenzzähler gibt einen Zählerstand aus, der mit der Winkelposition der Platte korrespondiert. Wenn der Lese/Schreib-Kopf sich von einer Zone zur anderen bewegt, wird eine Zahl, die dem Offset zwischen der aktuellen Winkelposition und der als nächstes auftretenden Sektorgrenze in der Zielzone entspricht, in ein Offset-Latch geladen. Der Inhalt des Offset-Latch wird wiederum mit einem zweiten Zähler, dem Sektorlängenzähler, gekoppelt, welcher einen ersten Sektorimpuls in der neuen Zone zur Verfügung stellt, wenn das richtige Offset nach der Referenzzählung aufgetreten ist. Sobald der erste Sektorimpuls in der neuen Zone geliefert worden ist, wird der normale Sektorlängenwert für Sektoren in dieser Zone zu jeder nachfolgenden Sektorzeit von einem zweiten Latch in den Zähler geladen.
Somit wird, während die Lese/Schreib-Köpfe in der Zone verbleiben, der Sektorlängenzähler durch die Sektorlänge der jeweiligen Zone gesteuert. Das Verfahren wird wiederholt, wenn ein weiterer Zonenwechsel auftritt. Hilfsschaltungen sind eingeschlossen, um zu sichern, daß keine abgeschnittenen Sektoren in der Zone erzeugt werden. Durch Verwendung dieses Verfahrens werden die Sektorimpulse nahezu unverzüglich in der neuen Zone verfügbar gemacht, ohne das es notwendig ist, auf das Auftreten des Index zu warten. Sämtliche Operationen, die dem Sektorzählungswechsel zugeordnet sind, können durch die mechanische Positionierzeit überlappt werden.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Figur 1 veranschaulicht die Sektorlängen für ein Zwei- Eonen-Aufzeichnungssystem.
Figur 2 ist ein Blockschaltbild, das die Sektorzählanordnung eines ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
Figur 3 zeigt die Folgesteuerung eines Sektorlängenwechsels bei dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Figur 4 ist ein Blockschaltbild, das das zweite Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
Figur 5 veranschaulicht die Folgesteuerung eines Sektorlängenwechsels bei dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Figur 6 zeigt einen bekannten Sektorzähler.
Figur 7 zeigt eine Beispielimplementierung des in der vorliegenden Erfindung verwendeten Aufwärts zählers.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG

Es wird ein Sektorzähler beschrieben, der einen schnellen Wechsel der Sektorlänge in einem Fest-Sektor-Mehrfachaufzeichnungszonen-Format zur Verfügung stellt. In der folgenden Beschreibung werden zahlreiche spezielle Details, wie beispielsweise die Anzahl von Zonen, die Anzahl von Sektoren usw. angegeben, um ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung zu erreichen. Für den Fachmann ist es jedoch klar, daß die vorliegende Erfindung auch ohne diese speziellen Details ausgeführt werden kann. An anderen Stellen werden gut bekannte Merkmale nicht im Detail beschrieben, um die vorliegende Erfindung nicht unnötigerweise zu verdunkeln.

BESCHREIBUNG EINES BEKANNTEN SEKTORZAHLERS

Ein Beispiel eines bekannten Sektorzählers ist in Figur 6 veranschaulicht. Ein Pufferregister 16 ist mit einem Mikroprozessorbus gekoppelt. Der zugehörige Mikroprozessor ist üblicherweise mit Servosteuerfunktionen im Plattenlaufwerk beschäftigt. Der Mikroprozessor lädt die Anzahl der Zählimpulse eines Servo-Byte-Taktes pro Sektor in das Register. Das Ausgangssignal des Pufferregisters 16 hält den Zählerstand (Zweier-Komplement) der Anzahl der Servo-Byte-Taktzyklen pro Sektor. Das Ausgangssignal des Pufferregisters 16 ist mit dem (SBC-)Zähler 18 gekoppelt. Ein Servo-Byte-Takt taktet den Zähler 18 und den Zähler 19. Der Zählungsende- Ausgang des Zählers 18 ist mit dem NOR-Gatter 23 und mit ei nem Eingang des UND-Gatters 29 gekoppelt. Der Zähler 18 zählt die Anzahl der Servo-Byte-Takte pro Sektor. Wenn der Zähler 18 überläuft, veranlaßt das NOR-Gatter 23 den Zähler 18, synchron mit dem im Register 16 gespeicherten Zählerstand geladen zu werden. Ein Impuls auf der Indexpunktleitung 21 veranlaßt außerdem ein Laden des Zählers 18 aus dem Register 16.
Das Pufferregister 17 ist ebenfalls mit dem Mikroprozessorbus gekoppelt. Das Pufferregister 17 hält die Zählung (Zweier-Komplement) der Anzahl der Sektoreh pro Spur. Der Zweck des Pufferregisters 17 und des zugehörigen Zählers 19 besteht darin, mögliche kurze Sektoren zu unterdrücken, welche am Ende der Spur dann auftreten können, wenn die Anzahl der Sektoren pro Spur mal der Anzahl der Servo-Byte-Takte pro Sektor nicht gleich der Anzahl der Servo-Byte-Takte pro Spur ist. Der NST-Zähler 19 zählt die Anzahl der Sektoren pro Spur und ist mit dem Ausgang des Pufferregisters 17 gekoppelt.
Der Zählendeausgang des Zählers 19 ist mit dem UND- Gatter 30, dem UND-Gatter 29 und über den Inverter 32 mit der Zählfreigabe des Zählers 18 gekoppelt. Der Indexpunktim puls 21 ist mit dem NOR-Gatter 23, dem UND-Gatter 29, dem D- Eingang des Flipflop 28 und über den Inverter 33 mit dem synchronen Ladeeingang des Zählers 19 gekoppelt. Der Ausgang des NOR-Gatters 23 ist mit dem synchronen Ladeeingang des Zählers 18 gekoppelt. Der Ausgang des UND-Gatters 29 ist mit dem D-Eingang des Flipflops 27 gekoppelt. Die Flipflops 27 und 28 synchronisieren die Sektor-Impuls-Ausgänge 25 bzw. 26, um mögliche Spitzen (spikes). zu entfernen, die durch die Kombinationslogik-Dekodierungen der Flipflop-Ausgänge verursacht werden.
Der Ausgang des UND-Gatters 30 ist mit dem Zählfreigabeanschluß des Zählers 19 gekoppelt. Der innerhalb der gestrichelten Linie 24 dargestellte Abschnitt der Schaltung gemäß Figur 6 ist die Steuerlogik, welche Sektorimpulse unterdrückt, wenn die Zählung im Zähler 19 überläuft. Die Steuer logik 24 blockiert weitere Aktivitäten in dem gesamten Sektorzähler, bis der nächste Indexzeitpunkt auftritt. Das Sektorimpulsausgangssignal 25 und das Sektorimpulsausgangssignal 26 werden an die Systemdatensteuereinrichtung gerichtet, wo sie die Plattenformatzeitgabe bestimmen.

ERSTES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL

Die vorliegende Erfindung wird bei einer Anordnung mit konstanter Aufzeichnungsdichte verwendet, die eine Mehrzahl von Zonen konstanter Aufzeichnungsdichte aufweist, wobei jede Zone entweder eine gemeinsame oder eine unterschiedliche Datensatzlänge aufweist. Die vorliegende Erfindung minimiert die Verzögerung, die beim Wechseln der Zonen auftritt, ohne die Komplexität der Hardware des Plattenlaufwerks zu erhöhen. Es ist klar, daß die Erfindung auch auf ein Schema mit einer pseudo-variablen Aufzeichnungslänge anwendbar ist, bei welchem sämtliche Sektoren einer speziellen Spur eine gemeinsame Aufzeichnungslänge haben, aber bei welchem die Sektoren benachbarter Spuren von ungleicher Länge sein können. Sämtliche Zähler in der nachfolgenden Beschreibung sind implementiert, wie es in Figur 7 dargestellt ist. Der Zähler gemäß Figur 7 ist ein "Aufwärts"-Zähler mit einem synchronen Lade- und einem Zählfreigabe-Eingang.
Ein Beispiel der Sektorzählungen für zwei unterschiedliche Aufzeichnungszonen ist in Figur 1 veranschaulicht. Obwohl nur zwei verschiedene Aufzeichnungszonen in Figur 1 veranschaulicht sind, ist es klar, daß eine beliebige Anzahl von Zonen durch die Verwendung der vorliegenden Erfindung unterstützt werden kann. Ein Referenz-APC-Zähler unterteilt sämtliche Spuren in 32 APC-Intervalle gleichen Winkels, von welchen eines als Intervall 11 gezeigt ist. Man beachte, daß das APC-Intervall 0 unmittelbar nach dem Indexpunkt auftritt. Der APC-Zähler kann zu jeder Zeit durch Mikrocode überprüft werden und stellt einen Bezug zur Orientierung zur Verfügung, welcher unabhängig von der Zone ist. Obwohl 32- APC-Intervalle bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden, kann eine beliebige Anzahl verwendet werden, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Die Länge 11 jedes APC-Intervalls ist für die gesamte Spur konstant und unabhängig von der Zone.
Zone 0 stellt eine innere Zone einer zu beschreibenden Platte dar, die in einem Format mit Zonen unterschiedlicher Dichte formatiert ist, und enthält die Sektoren 0-n. Die Sektoren der Zone 0 haben bei dieser Darstellung eine Länge 12, die größer ist als die Länge 11 des APC-Intervalls. Die Zone 1 stellt eine äußere Zone einer Aufzeichnungsplatte dar. Bei einer Anordnung mit konstanter Aufzeichnungsdichte hat die Zone 1 die Sektoren 0-m, wobei m größer als n ist. Dementsprechend ist die Länge 13 jedes Sektors der Zone 1 kleiner als die Länge 12 eines Sektors der Zone 0. Bei dem Beispiel gemäß Figur 1 ist die Sektorlänge 13 der Zone 1 größer als die Länge 11 des APC-Intervalls.
Wenn sich der Kopf beispielsweise von einer Spur in einer anderen Zone zu einer Spur in Zone 0 bewegt, ändert sich notwendigerweise die Sektorzählung. Wenn die letzte überquerte APC-Grenze diejenige Grenze ist, die zwischen den APC-Intervallen 0 und 1 liegt, gibt es ein Offset 14, bevor der nächstfolgende Sektor (Sektor 1) der Zone 0 erreicht wird. Dieser Offset-Wert wird berechnet oder aus einer Tabellennachschlageoperation gewonnen und einem Sektorzähler zur Verfügung gestellt, um eine gültige Sektorzählung zur Verfügung zu stellen, sobald in die Zone 0 eingetreten wird. Wenn der Sektor 1 der Zone 0 der gewünschte Sektor ist, dann kann ein Sektorimpuls 14(a) erzeugt werden, und in den zugehörigen Sektor 1 kann sofort geschrieben werden oder sofort aus ihm gelesen werden, ohne daß auf das Antreffen des Index gewartet zu werden braucht (wodurch sich eine Einsparung von bis zu einer Umdrehung ergibt).
Wenn sich der Kopf von der Zone 0 zur Zone 1 bewegt, än dert sich die Sektorlänge erneut. Angenommen, daß der Mikrocode den APC-Zähler liest und feststellt, daß sich der Kopf im APC-Intervall 9 befindet, so kann er das Offset 15 zum nächstauftretenden Sektor in Zone 1 berechnen und diesen Wert an den Sektorzähler dieser Erfindung derart anlegen, daß der Sektorimpuls 15(a) sofort ausgegeben werden kann. In ähnlicher Weise können die Offset-Werte zwischen einem APC Intervall und den Sektoren in einer beliebigen Zone ebenso berechnet werden.
Bei einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird ein einziger doppelt gepufferter Sektorzähler verwendet, um eine eine Mehrzahl von Zonen bedienende Sektorzählungsfunktion zur Verfügung zu stellen. Der Zähler besteht aus zwei kaskadierten aufwärtszählenden Abschnitten, wobei jeweils einer von ihnen die Anzahl der Servo-Byte- Takte pro Sektor bzw. die Anzahl der Sektoren pro Spur zählt. Diese Zähler werden im folgenden als SBC-Zähler (Servo Byte Clock) bzw. NST-Zähler (Number of Sectors per Track) bezeichnet. Der SBC-Zähler wird durch den Servo-Byte- Takt inkrementiert. Der NST-Zähler wird durch die Überlaufbedingung (alles Einsen) des SBC-Zählers inkrementiert. Jedem Zähler ist ein Satz von ersten und zweiten Stütz- oder Pufferregistern und Multiplexern zum Umschalten zwischen diesen Registern zugeordnet.
Ein weiterer unabhängiger Zähler stellt eine Winkelpositions(APC)-Referenz zur Verfügung, welche eine Umdrehung der Platte in eine konstante Anzahl von aufeinanderfolgenden Intervallen gleichen Winkels unterteilt. Dieser Zähler kann durch Mikrocode jederzeit abgefragt werden und inkrementiert seine Zählung um 1 an APC-Grenzpunkten. Der Zähler wird zum Indexzeitpunkt periodisch auf Null initialisiert.
Wenn sich der Lese/Schreib-Kopf von einer Zone zur anderen bewegt, wird der APC-Zähler abgefragt, und der Mikrocode berechnet die Anzahl der Servo-Byte-Taktintervalle, die zwischen der nächsten APC-Grenze und dem ersten Sektorimpuls in der neuen Zone, welche der nächsten APC-Grenze folgt, ver bleiben. Außerdem wird relativ zur nächsten APC-Grenze bestimmt, wieviele Sektorimpulse vor dem Index geliefert werden müssen. Diese zwei Zahlen werden vom Mikrocode in die ersten, dem SBC- bzw. NST-Zähler zugeordneten Pufferregister geladen. Darüber hinaus werden vom Mikrocode in die zweiten Pufferregister des SBC- bzw. NST-Zählers die normalen Zählungen für die Anzahl von Servo-Byte-Takten pro Sek tor und die Anzahl von Sektorimpulsen pro Spur in der neuen Zone geladen. An der nächsten APC-Grenze werden die Inhalte der ersten Pufferregister unter Hardware-Steuerung in die zugehörigen SBC- und NST-Zähler übertragen. Wenn der SBC-Zähler das Zählende erreicht hat, sowie bei allen nachfolgenden Endzählungen oder Indexzeitpunkten, wird der SBC automatisch aus seinem zugehörigen zweiten Pufferregister neu geladen, und der NST-Zähler wird um 1 vorgesetzt. Ein Sektorimpuls wird immer dann erzeugt, wenn der SBC-Zähler die Endzählung erreicht, vorausgesetzt, daß das NST-Register nicht die Endzählung erreicht hat.
In ähnlicher Weise werden dann, wenn der Indexzeitpunkt auftritt und bei allen nachfolgenden Indexzeitpunkten, die Inhalte der zweiten, dem NST-Zähler zugeordneten Stützregister in den NST-Zähler übertragen. Wenn der NST-Zähler die Endzählung erreicht, unterdrückt er die Ausgabe eines weiteren Sektorimpulses durch den SBC-Zähler und kann nicht weiter inkrementiert werden.
Die oben beschriebene Sequenz wird immer dann wiederholt, wenn ein Zonenwechsel ausgeführt wird. Weil die Zonenwechsel eine Kopfrepositionierungsoperation umfassen, die typischerweise zwei Millisekunden in einer Hochleistungsmaschine erfordert, ist für die erforderlichen Software-Operationen ausreichend Zeit vorhanden. Man sieht, daß die Rolle der ersten Stützregister darin besteht, diejenigen Zählungen zu speichern, die der Sektorimpulserzeugung für das zwischen dem Zonenwechselpunkt und dem Indexpunkt liegende Spurfragment zugeordnet sind; sobald ein Indexpunkt auftritt, nehmen die zweiten Stützregister eine Rolle ähnlich der der einzelnen NST- und SBC-Zähler-Pufferregister des bekannten Sektorzählerverfahrens ein.

BESCHREIBUNG DES ERSTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS

Figur 2 veranschaulicht das bevorzugte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Schaltung des Sektorzählers der vorliegenden Erfindung ist über einen Bus 10 mit einem (nicht gezeigten) Systemmikroprozessor gekoppelt. Eine (nicht gezeigte) Servokanalschaltung stellt den Servo-Byte- Takt 20 und einen Indexpunktimpuls 21 zur Verfügung. Die Servo-Byte-Takt- und Indexsignale werden aus den auf einer Servoplatte voraufgezeichneten Servomformationen dekodiert und sind mit der Plattenumdrehung phasenkohärent. Bei einem typischen Ausführungsbeispiel werden 20.480 Servo-Byte-Taktzyklen pro Plattenumdrehung ausgegeben.
Der Servo-Byte-Takt 20 und der Indexpunktimpuls 21 werden dem Vorteiler 34 zur Verfügung gestellt. Der Vorteiler 34 teilt den Servo-Byte-Takt durch einen Wert, der geeignet ist, um 32 APC-Zustände pro Umdrehung hervorzubringen. Der Vorteiler 34 liefert als Ausgangssignal einen APC-Grenze-Impuls 41. Obwohl bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung 32 APC-Zustände ausgewählt worden sind, können auch andere Anzahlen von APC-Zählungen ausgewählt werden. Je geringer die Anzahl der Zählungen ist, desto höher ist die Verzögerungszeit bei Zonenüberschreitungen. Je größer die Anzahl der Zählungen, desto geringer ist die Verzögerungszeit; es ist jedoch ein Punkt erreicht, bei dem die Rückgabe großer Anzahlen von APC-Zuständen aufgrund der endlichen mechanischen Bewegungszeit des Plattenaktuators an Wert verliert.
Der APC-Zähler 35 ist darüber hinaus mit dem Servo-Byte- Takt-Signal 20 und dem Indexpunktimpuls-Signal 21 gekoppelt. Der APC-Zähler 35 wird von APC-Grenz-Impulsen 41 weiter gezählt und unterteilt die Spuren in 32 gleiche Intervalle unabhängig davon, in welcher Zone die Spur liegt. Wie bei dem Vorteiler können auch hier andere Anzahlen von Zählungen ausgewählt werden, was von den Leistungsanforderungen abhängig ist. Die Q-Ausgänge des Zählers 35 sind mit einem Tri- State-Gatter 36 gekoppelt. Der Ausgang des Tri-State-Gatters 36 ist mit dem Mikroprozessorbus 10 gekoppelt, um dem Mikroprozessor ein Lesen des Zustandes des Zählers 35 zu ermöglichen.
Der SBC-Zähler 43 zählt die Anzahl der Servo-Byte-Takte pro Sektor und wird aus einem der Register 45 und 47 über seinen D-Eingangsanschluß geladen. Wenn ein Zonenwechsel auftritt, liest der Mikroprozessor den Zustand des APC-Zählers 35 aus dem Ausgang des Tri-State-Gatters 36. Der Mikroprozessor führt dann eine Berechnung aus oder verwendet eine Nachschlagetabelle, um das Offset zwischen dem nächsten APC- Grenzenpunkt und der nächstnachfolgenden Sektorgrenze in der Zielzone zu bestimmen. Dieser Offsetwert wird in Register 45 geladen.
Eine die Servo-Byte-Takte-pro-Sektor-Zählung für die Zielzone darstellende Zahl wird in das Register 47 geladen. Anfänglich ist der Multiplexer 49 mit dem Register 45 gekoppelt, um den Offsetwert dem Zähler 43 zur Verfügung zu stellen. Der Ausgang 98 des Zählers 43 ist mit dem UND-Gatter 53 gekoppelt. Der Zählendeausgang 98 des Zählers 43 und der Indexpunktimpuls 21 sind darüber hinaus als Eingangssignale mit dem UND-Gatter 53 gekoppelt. Der Indeximpuls 21 ist auf einen logisch negierenden Eingang des UND-Gatters 53 gerichtet. Negierende Gatter- und Zählereingänge sind in Übereinstimmung mit den Regelungen der AVT durch eine mit einem Punkt versehene Eingangsleitung gekennzeichnet. Der Ausgang des UND-Gatters 53 ist mit dem Flipflop 51 gekoppelt. Das Flipflop 51 wird durch den Servo-Byte-Takt 20 getaktet. Das Flipflop 51 stellt das Sektorimpulsausgangssignal 25 zur Verfügung, das eine Sektorgrenze darstellt.
Der D-Eingang des NST-Zählers 44 ist mit einem der Register 46 und 48 gekoppelt. Der NST-Zähler zählt die Anzahl der Sektoren pro Spur. Der Mikroprozessor lädt das Register 46 mit der verbleibenden Zählung der Anzahl der Sektorimpulse, die zwischen dem nächsten Sektorimpuls und dem Indexpunkt liegen. Das Register 48 wird von dem Mikroprozessor mit der Zahl geladen, die der Anzahl der Sektorimpulse für die gesamte Spur entspricht. Diese Ladeoperationen treten während einer Zonenwechselsequenz im Mikroprogramm (Mikrocode) auf. Die Ausgänge der Register 46 und 48 sind mit dem Multiplexer 50 gekoppelt. Der Multiplexer 50 koppelt selektiv eines der Register 46 und 48 mit dem Eingang des Zählers 44. Anfänglich koppelt der Multiplexer 50 das Register 46 mit dem Zähler 44, Der Zähler 44 wird von dem Servo-Byte Takt 20 getaktet. Der Zähler 44 stellt ein Zählendeausgangssignal 99 zur Verfügung, welches invertiert ist und mit einem Eingang des UND-Gatters 53 gekoppelt ist.
Nachdem sie invertiert wurde, wird das Zählende 99 des Zählers 44 zusammen mit dem Zählende 97 des Zählers 43 mit Eingängen des UND-Gatters 55 gekoppelt. Der Ausgang des UND- Gatters 55 wird mit dem Zählfreigabeeingangsanschluß des Zählers 44 gekoppelt.
Der Indeximpuls 21 ist mit dem D-Eingang des Flipflop 52 gekoppelt. Der Servo-Byte-Takt 20 wird an den Takteingang des Flipflop 22 angelegt. Der Ausgang 26 des Flipflop 52 ist der Indeximpuls.
Die Flipflops 37 und 39 werden verwendet, um einen Impuls 40 zu erzeugen, welcher bei der nächsten APC-Grenze auftritt, die einem Impuls auf Leitung 42 folgt, welche mit dem Takteingang des Flipflop 37 verbunden ist. Der Mikroprozessor erzeugt einen Impuls auf Leitung 42, um ein Setzen des Flipflop 37 zu veranlassen. Dieser Impuls wird geliefert, nachdem das Mikroprogramm die Register 45, 46, 47 und 48 geladen hat. Der Impuls veranlaßt die Logik, mit einem Zonenwechsel beim nächsten APC-Grenze-Impulszeitpunkt zu beginnen. Der Q-Ausgang des Flipflop 37 ist wie auch der APC- Grenzimpuls 41 mit einem Eingang des UND-Gatters 38 gekoppelt. Der Ausgang des UND-Gatters 38 ist mit dem D-Eingang des Flipflop 39 über die Leitung 40 gekoppelt. Der invertierte Q-Ausgang des Flipflop 39 ist mit dem Rücksetzeingang des Flipflop 37 gekoppelt. Die Leitung 40 ist mit einem Eingang des NOR-Gatters 54, einem Eingang des NOR-Gatters 56 gekoppelt und steuert darüber hinaus die Multiplexer 49 und 50. Wenn auf dem Ausgang 40 ein Impuls erzeugt wird, werden die Zähler 43 und 44 aus den Registern 45 bzw. 46 geladen und die Zonenwechselsequenz beginnt.
Außerdem sind das Zählende 97 des Zählers 43 und der Indeximpuls 21 mit Eingängen des NOR-Gatters 54 gekoppelt. Der Ausgang des NOR-Gatters 54 ist mit dem Synchronladeeingang des Zählers 43 gekoppelt. Der Ausgang 40 und der Indeximpuls 21 sind mit Eingängen des NOR-Gatters 56 gekoppelt. Der Ausgang des NOR-Gatters 56 ist mit dem Synchronladeanschluß des Zählers 44 gekoppelt.
Der Zähler 43 zählt die Anzahl der Servo-Byte-Takte pro Sektor und ist bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel als 12-Bit-Zähler implementiert. Der Zähler 43 empfängt sein D- Eingangssignal über den Multiplexer 49, welcher eines der Register 45 und 47 auswählt. Das Register 45 hält die Offsetzählung von der nächsten APC-Grenze bis zum ersten nachfolgenden Sektorimpuls in der Zielzone. Das Register 47 hält eine Zählung der Anzahl der Servo-Byte-Takte pro Sektor. Der Zähler 43 zählt nur solange, wie sich der Zähler 44 nicht in einem Überlaufzustand (alles Einsen) befindet.
Der Zähler 44 zählt die Anzahl der Sektorimpulse, die vor dem Index auszugeben sind. Bei diesem Ausführungsbei spiel ist der Zähler 44 als ein 8-Bit-Aufwärtszähler implementiert. Der Zähler 44 kann entweder vom Register 46 oder vom Regeister 48 über den Multiplexer 50 geladen werden. Das Register 46 hält eine Zahl der Anzahl von Sektorimpulsen, die zwischen der nächsten APC-Grenze und dem Index auszuge ben sind. Das Register 48 hält eine Zahl der Anzahl von Sektorimpulsen pro Spur in der Zielzone. Zähler 44 wird verwendet, um das Auftreten möglicher kurzer Sektoren am Ende der Spur zu verhindern.
Die Flipflops 51 und 52 synchronisieren den Sektorimpuls und den Indeximpuls. Die Ausgänge dieser Flipflops werden an die Plattenlaufwerksdatensteuereinrichtung über die Leitungen 25 und 26 angelegt. Das UND-Gatter 53 wird verwendet, um mögliche Sektorimpulse zum Indexzeitpunkt zu unterdrücken, da üblicherweise der Indeximpuls den Beginn des Sektors markiert. Es unterdrückt darüber hinaus den Sektorimpuls, wenn der Zähler 44 seinen Zählendezustand erreicht hat, und es setzt diese Unterdrückungsoperation bis zum nächsten Indexpunktimpulszeitpunkt fort.
Das NOR-Gatter 54 wird verwendet, um das synchrone Laden des Zählers 43 von seinen D-Eingängen zu den folgenden Zeitpunkten zu initiieren:
(1) Zählende von Zähler 43;
(2) Indexpunkt;
(3) Nächster APC-Grenzpunkt tritt auf, nachdem Leitung 42 gepulst worden ist.
Das NOR-Gatter 56 gestattet ein Vor-Laden des Zählers 54 von seinem D-Eingangsanschluß entweder am Indexpunkt oder wenn Leitung 40 bei der nächsten APC-Grenze gepulst wird, nachdem Leitung 42 durch den Mikroprozessor gepulst worden ist, um einen Zonenwechsel zu initiieren.
Das UND-Gatter 55 gestattet es dem Zähler 44, um eine Stufe für jedes Zählende des Zählers 43 voranzuschreiten. Auf diese Weise zählt der Zähler 44 die Sektorimpulse pro Spur. Ein Überlauf des Zählers 44 blockiert ein weiteres Zählen der Zähler 43 und 44.

ZONENWECHSEL - FIGUR 2

Die Signalformen der in Figur 2 auftretenden Signale sind in Figur 3 veranschaulicht. In der folgenden Beschrei bung eines Zonenwechsels wird auf die Figuren 2 und 3 Bezug genommen. Der Betrieb in der vorhergehenden Zone liefert die Indeximpulse 57 und die Sektorimpulse 58. Wenn ein Zonenwechsel ausgeführt werden soll, liest der Mikroprozessor das APC-Register zum Zeitpunkt 59, berechnet oder schlägt nach die richtigen Parameter und lädt diese in die entsprechenden Pufferregister 45, 46, 47 und 48 zu den Zeitpunkten 60. Nachdem das Laden ausgeführt worden ist, wird die "MP-Initiiere-Wechsel-Leitung" (42 in Figur 2) zum Zeitpunkt 61 gepulst; dies bewirkt ein Auftreten des Impulses 62 am Ausgang 40 in Figur 2. Der Impuls 62 wird gleichzeitig mit dem nächsten APC-Grenzenimpuls auf Leitung 41 gemäß Figur 2 ausgegeben. Die APC-Grenzenimpulse sind durch die Ziffer 59(a) und die Indexpunktimpulse durch 59(b) in Figur 3 bezeichnet.
Im Ergebnis wird der Zähler 43 mit dem Offsetwert aus Register 45 geladen, woraufhin er das vorgeschriebene Intervall auszählt und den ersten Sektorimpuls der neuen Zone zum Zeitpunkt 63A liefert. Nachfolgende Sektorimpulse erscheinen zu den Zeitpunkten 63B als Ergebnis des nachfolgenden Ladens des Zählers 43 aus dem Register 47.
Der Zähler 44 wird durch den Impuls 62 auf Leitung 40 mit einem im Register 46 gehaltenen fragmentarischen Zählerstand geladen, welcher bei diesem Beispiel die Erzeugung zweier Impulse an den Punkten 63B vor dem Index gestattet. Nach dem Index wird der Zähler 44 aus dem Register 48 mit einem Zählerwert geladen, welcher die Erzeugung von (in diesem Beispiel) 11 Impulsen pro Plattenumdrehung bei 63C gestattet. Das Signal 64 veranschaulicht das Zählendebedingungssignal aus dem Zähler 44 und seinen Einfluß auf die Unterdrückung des Sektorimpulses, welcher anderenfalls bei Fehlen der Aktivität des Zählers 44 zum Zeitpunkt 65 erscheinen würde.

BERECHNUNG DER REGISTERWERTE BEIM ERSTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIEL

Die Registerwerte beim ersten Ausführungsbeispiel können algebraisch bestimmt werden, wie es unten gezeigt ist. Die Operatoren QUO und REM bezeichnen jeweils einen Quotienten und den Rest einer Divisionsoperation. Beispielsweise ist QUO {9/5} = 1, REM {9/5} = 4; QUO {3/4) = 0, REM {3/4} = 3.
Es sei vorgegeben:
APV = aktueller APC-Wert, wie er vom APC-Zähler gelesen wird.
NST = Anzahl der Sektorimpulse pro Spur in der neuen Zone.
NAPC = Anzahl der Servo-Byte-Takte pro APC-Zählung.
NSBS = Anzahl der Servo-Byte-Takte pro Sektor in der neuen Zone.
Berechne:
Q = QUO {(APV+1)*NAPC/NSBS}
R = REM {(APV+l)*NAPC/NSBS}
Lade Register:
2er-Komplement {NSBS} T Reg. 47 [#Servo-Byte-Takte- pro-Sektor-Register]
2er-Komplement {NSBS} T Reg. 45 [Offset-Register]
2er-Komplement {NST-Q+1} T Reg. 46 [Fragment-Register]
2er-Komplement {NST+1} T Reg. 48 [#Sektorimpulse- pro-Spur-Register]
Man beachte, daß eine Nachschlagetabelle, die sowohl durch die Zone als auch durch den APC-Wert indexiert wird, auch verwendet werden kann, um die in die Register 45, 46, 47 und 48 einzusetzenden Werte vorzugeben. Diese Lösung ist für solche Formate nützlich, die eine geringe Anzahl von Zonen verwenden, da die Tabelle schnell in ihrer Größe wächst, wenn die Anzahl der Zonen sich erhöht. Die Verwendung einer Tabelle vermeidet das Erfordernis von Multiplikations- und Divisionsoperationen in dem Systemmikroprozessor.
Schließlich ist die Verwendung des 2er-Komplements für sämtliche Registerladungen zu beachten. Dies ist dadurch begründet, daß die Zähler aufwärts zählen. Es könnten auch Abwärtszähler verwendet werden, in welchem Falle die Komple mentbildung nicht erforderlich wäre.

ZWEITES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL

Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ein NST-Aufwärtszähler mit einem ersten und zweiten Stützregister zur Verfügung gestellt. Ein SBC-Aufwärtszähler mit einem einzelnen Pufferregister ist ebenfalls Teil der Erfindung, ebenso wie ein Orientierungszähler OC und ein begleitender digitaler Ausgleichskomparator EC mit Eingangslatch- Speicher. Es wird kein APC-Zähler verwendet, da der OC-Zähler eine ähnliche Funktion ausführt. Der OC-Zähler wird periodisch am Indexpunkt auf die Zahl Null zurückgesetzt.
Der OC- und der SBC-Zähler werden durch den Servo-Byte- Takt getaktet. Wie beim ersten Ausführungsbeispiel wird der NST-Zähler durch einen Überlauf des SBC-Zählers getaktet.
Wenn ein Zonenwechsel ausgeführt wird, fragt das Mikroprogramm den OC-Zähler ab. Das Ergebnis dieser Abfrage ist ein Maß für die gegenwärtige Winkelposition der Platte. Von dieser Information bestimmt das Mikroprogramm eine in den EC zu ladende Zahl. Diese Zahl entspricht einem Zählerstand in dem OC, welcher für den Abstand von dem letzten Indexpunkt zu einem kommenden Sektorimpuls in der neuen Zone korrespondiert. Darüber hinaus lädt das Mikroprogramm das erste und das zweite NST-Zähler-Stützregister mit einer der Anzahl der zwischen dem kommenden Sektorimpuls und dem nächsten Index verbleibenden Sektorimpulse entsprechenden Zahl bzw. einer Größe, die repräsentativ für die Anzahl der Sektorimpulse pro Spur in der neuen Zone ist. Das Mikroprogramm lädt ferner das SBC-Pufferregister mit einer Zahl, die der Anzahl von Servo-Byte-Taktzyklen in der neuen Zone entspricht. Das Mikroprogramm legt daraufhin einen Impuls auf einer Hardwareleitung an, um die Zonenwechselsequenz zu initialisieren.
Wenn der EC feststellt, daß eine Übereinstimmung zwischen seiner Zählung und der des Zählers OC auftritt, veran laßt er die Erzeugung eines einzelnen Sektorimpulses, initiiert das Laden des Zählers SBC von seinem Pufferregister und veranlaßt das erste NST-Stützregister, in den NST-Zähler hineingetastet zu werden.
Danach, bis der nächste Zonenwechsel auftritt, veranlaßt ein Überlauf des SBC-Zählers oder das Auftreten des Index ein Neuladen des SEC von seinem Pufferregister, bis ein Sektorimpuls ausgegeben wird.
Beim Indexpunkt und danach, wenn ein neuer Zonenwechsel befohlen worden ist, wird der NST-Zähler von seinem zweiten Stützregister neu geladen. Wie beim ersten Ausführungsbeispiel und im Stand der Technik unterdrückt ein Überlauf des NST-Zählers das Ausgeben eines weiteren Sektorimpulses bis zum Auftreten des Index.

BESCHREIBUNG DES ZWEITEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS

Ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist in Figur 4 veranschaulicht. Wie es bei der Schaltung gemäß Figur 2 der Fall war, ist die Schaltung gemäß Figur 4 mit einem (nicht gezeigten) Mikroprozessor über einen Mikroprozessor-Systembus 10 gekoppelt. Der Indexpunktimpuls 21 und der Servo-Byte-Takt 20 werden von einem Servo-Phasenverriegelungsoszillator zur Verfügung gestellt, welcher Teil des (nicht gezeigten) Plattenlaufwerks-Servosystems ist.
Der Indexpunktimpuls 21 wird invertiert und mit dem Synchronladetakteingang des OC-Zählers 66 gekoppelt. Der Zähler 66 wird von dem Servo-Byte-Takt 20 getaktet. Der Zähler 66 ist bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ein 16-Bit-Zähler. Der Zähler wird durch den Indeximpuls 21 zurückgesetzt und zählt bei der Servo-Byte- Taktrate aufwärts bis zum Wiederauftreten des Index, wo er wiederum auf Null zurückgesetzt wird. Das Ausgangssignal des Zählers 66 wird dem A-Eingang des EC-Komparators 67 zur Verfügung gestellt. Ein Tri-State-Gatter, das mit dem Ausgang des Zählers 66 gekoppelt ist, stellt für den Mikroprozessor eine Einrichtung zur Verfügung, damit dieser den in dem Zähler 66 enthaltenen Zählerstand lesen kann. Der Ausgang des Tri-State-Gatters 76 ist mit dem Systembus 10 gekoppelt. Das Latch 68 ist mit dem Bus 10 gekoppelt und enthält eine Zahl, welche die Zählung definiert, welche dem Ort in bezug zum letzten Index des ersten Sektorimpulses in einer Zielzone nach einem Zonenwechsel entspricht.
Der Ausgang des Latch 68 ist mit dem B-Eingang des 16- Bit-Komparators 67 verbunden. Der Komparator 67 vergleicht somit den Ausgang des Zählers 66 mit dem in dem Latch 68 gespeicherten Wert. Der Ausgang des Komparators 67 ist mit der Steuerlogik 101 gekoppelt. Wenn der A- und der B-Eingang des Komparators 67 gleich sind, wird ein Impuls auf einem Ausgang 69 des Komparators 67 zur Verfügung gestellt. Wenn ein Zonenwechsel auftreten soll, lädt der Mikroprozessor eine Zahl in das Register 71, die der Anzahl der Servo-Byte-Takte pro Sektor entspricht. Der Ausgang des Registers 71 wird an den D-Eingang des SBC-Zählers 70 angelegt. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist der Zähler 70 ein 12-Bit-Zähler. Der Zähler 70 wird durch den Servo-Byte-Takt 20 getaktet. Der Zählerfreigabeanschluß des Zählers 70 ist mit dem Inverter 89 gekoppelt, welcher das von dem NST-Zähler 72 erzeugte Zählendesignal invertiert. Das Zählendeausgangssignal 103 des Zählers 70 ist mit einem Eingang des ODER-Gatters 55, dem NOR-Gatter 83 und dem NOR- Gatter 82 gekoppelt.
Der NST-Zähler 72 kann aus den Registern 74 oder 75 über den Multiplexer geladen werden. Vor dem Befehlen eines Zonenwechsels lädt der Mikroprozessor eine fragmentarische Zählung in das Register 74, die die Anzahl der Sektoren darstellt, die zwischen dem Punkt des Zonenwechsels und dem Index verbleiben. Das Register 75 wird mit der Anzahl der Sektorimpulse pro Spur geladen. Diese Ladeoperationen treten über den Systembus 10 auf. Die Ausgänge der Register 74 und 75 sind über den Multiplexer 73 mit dem Eingang des Zählers 72 gekoppelt. Der Zähler 72 wird durch einen Überlauf des Zählers 70 inkrementiert. Wenn der Zähler 72 überläuft, unterdrückt sein Zählendesignal das Zählen im Zähler 70 und blockiert darüber hinaus das Ausgeben des Sektorimpulses, bis der Index auftritt. Wie bei dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel sichert dieses Verfahren, daß kein verkürzter Sektor erzeugt wird. Der Zählendeausgang des Zählers 72 wird am Inverter 89 invertiert und mit dem Knoten 102 sowie als ein Eingangssignal mit dem UND-Gatter 88 gekoppelt. Der Ausgang des UND-Gatters 88 ist mit dem Zählerfreigabeanschluß des Zählers 72 gekoppelt.
Die Flipflops 77 und 78 bilden eine Schaltung, die die Zonenübergangssequenz im Sektorzähler dieses Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung leitet. Der Q-Ausgang des Flipflop 77 ist mit dem UND-Gatter 79 gekoppelt, an welches außerdem der Ausgang 69 des Komparators 67 angelegt ist. Der Takteingang des Flipflop 77 wird von dem Mikroprozessor gesteuert, welcher ihn auf hohen Pegel pulst, nachdem die Register 68, 71, 74 und 75 in geeigneter Weise geladen worden sind und ein Zonenwechsel beginnen soll. Wenn das Flipflop 77 durch einen Impuls auf Leitung 81 gesetzt worden ist, veranlaßt ein Vergleich der Inhalte des Zählers 66 und jener des Registers 68 einen Einzelimpuls, auf Leitung 80 ausgegeben zu werden. Leitung 80 ist der Ausgang des UND-Gatters 79.
Dieser Ausgang 80 ist außerdem mit dem D-Eingang des Flipflop 78 gekoppelt. Der invertierte Q-Ausgang des Flipflop 78 ist mit dem Rücksetzeingang des Flipflop 77 gekoppelt. Der Ausgang 80 des UND-Gatters 79 ist als ein Eingangssignal mit dem NOR-Gatter 83, dem NOR-Gatter 82 gekop pelt und steuert den Multiplexer 73. Der Ausgang des NOR- Gatters 83 ist mit dem Synchronladeeingang des SBC-Zählers 70 gekoppelt. Der Ausgang des NOR-Gatters 82 ist mit dem Synchronladeeingang des NST-Zählers 72 gekoppelt. Das NOR- Gatter 82 steuert das parallele Laden des Zählers 72 von seinen D-Eingängen. Das Laden des NST-Zählers 72 aus dem Pufferregister 75 tritt beim Indexpunkt auf; das Laden des Zählers 72 aus dem Pufferregister 74 tritt auf, wenn die Leitung 80 während eines Zonenwechsel auf hohen Pegel gepulst wird.
Das Flipflop 77 wird automatisch durch eine Aktion des Flipflop 78 zurückgesetzt, und es treten keine weiteren Impulse auf Leitung 80 auf, bis ein neuer Zonenwechsel begonnen wird.
Das NOR-Gatter 83 steuert das parallele Laden des SBC- Zählers 70 derart, daß der Zähler beim Zonenwechsel (wenn Leitung 80 gepulst wird) oder dann geladen wird, wenn der Zähler 70 an dem Zählende (Sektorzahl) ankommt oder wenn der Index erreicht ist. Das Zählendeausgangssignal des Zählers 72 wird an den Zählerfreigabeanschluß des Zählers 70 angelegt, um eine weitere Zählung zu unterdrücken, nachdem die richtige Anzahl der Sektorimpulse bei einer gegebenen Drehung erzeugt worden ist. Das Zählende des Zählers 72 wird ebenfalls an das UND-Gatter 84 angelegt, um weitere Sektorimpulse bis nach dem nächsten Indexzeitpunkt zu unterdrükken. Das ODER-Gatter 85 schafft eine Sektorimpulserzeugung immer dann, wenn Leitung 80 gepulst wird oder Zähler 70 eine Endzählung entwickelt.
Die Flipflops 86 und 87 resynchronisieren die Sektor- und Indeximpulse 25 bzw. 26 vor ihrem Anlegen an die Systemdatensteuereinrichtung.

ZONENWECHSEL - FIGUR 4

Die Signalformen der Schaltung gemäß Figur 4 sind in Figur 5 veranschaulicht. Auf die Figuren 4 und 5 wird während der folgenden Beschreibung der Zonenwechselsequenz bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4 Bezug genommen.
Der Indexpunkt wird in Figur 5 mit 91 bezeichnet. Sektorimpulse in der vorhergehenden Zone werden, vor dem Zonenwechsel, durch das Zählende des Blocks 70 erzeugt, wie es bei 90 gezeigt ist. Wenn ein Zonenwechsel ausgeführt werden soll, liest der Mikroprozessor den Zustand des Zählers 66 (zum Zeitpunkt 92). Unter Verwendung der so erlangten Orientierungsinformation lädt er die Register 68, 71, 74 und 75 mit den richtigen Zahlen. In ähnlicher Weise wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 wird die Anzahl der Servo- Byte-Takte, Sektoranzahl für einen Sektor in der neuen Zone von dem Mikroprogramm in das Register 71 gesetzt. Auch die fragmentarische Zahl der Anzahl der Sektorimpulse, die zwischen dem Zonenwechselpunkt und dem Index verbleiben, wird in Register 74 eingesetzt; Register 75 wird mit einer Zahl geladen, die der Anzahl von Sektorimpulsen pro Spur in der neuen Zone entspricht.
Register 68 wird mit einer Zahl geladen, die der absoluten Position (in Servo-Byte-Takt-Zählungen relativ zum Index) auf der Spur der ersten in der neuen Zone auszugebenden Sektormarke entspricht. Um eine ausreichende Berechnungszeit in dem Mikroprozessor zu gewährleisten, liegt die Sektormarke, die zuerst in der neuen Zone ausgegeben werden soll, etwas vor dem Lesen der Orientierungsinformation, nämlich am Punkt 92. Diese Verschiebung ist in Figur 5 mit DELT bezeichnet und ist eine im Mikroprogramm enthaltene Konstante, die auf der Basis der Berechnungszeit ausgewählt worden ist, die zum Berechnen der notwendigen Registerwerte erforderlich ist. Der Mikroprozessor initiiert den Zonenwechsel, indem er auf Leitung 81 einen Impuls erzeugt, wie es bei 94 in Figur 5 gezeigt ist.
Wenn die Register 68 und der Zähler 66 gleich sind, erzeugt die Schaltung 77, 78 und 79 einen Einzelimpuls auf Leitung 80 am Punkt 95. Dieser erzeugt einen ersten Sektorimpuls bei 96A in der neuen Zone, veranlaßt den Zähler 70, aus seinem Stützregister 71 geladen zu werden, und veranlaßt den Zähler 72, aus dem fragmentarischen Zählerregister geladen zu werden. Vor dem Index werden zusätzliche Sektorimpulse bei der Rate der neuen Zone bei 96(b) erzeugt. Die Punkte 96(c) veranschaulichen die Punkte, an denen ein Aus geben eines Sektorimpulses unterdrückt wird, weil ein Überlauf des NST-Zählers 72 auftrat, was am Signal 96(d) gezeigt ist. Diese Unterdrückung wird fortgesetzt, bis ein Indeximpuls dazwischentritt oder ein Zonenwechsel angefordert wird.
Anschließend wird der Zähler 70 aus dem Register 71 im mer dann geladen, wenn der Zähler 70 eine Zählendebedingung erreicht. Der Zähler 72 wird aus dem Register 75 bei allen nachfolgenden Indexpunkten geladen, bis eine neue Zonenwechselsequenz ausgeführt wird. Die bei 96(e) gezeigten Sektorimpulse werden erzeugt, bis ein weiterer Zonenwechsel auftritt.
Die richtigen Zählerwerte des zweiten Ausführungsbeispiels dieser Erfindung können berechnet werden, indem man dem Weg folgt, der für die Registerwertberechnung bei dem ersten Ausführungsbeispiel angenommen worden ist.
Ein Beispiel für den synchronen n-stufigen Aufwärtszähler, der bei der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ist in Figur 7 dargestellt. Eine Mehrzahl von D-Flipflops 104(0)-104(n) stellt Ausgangssignale Q&sub0;-Qn zur Verfügung.. Die Flipflops werden vom Takt 20 getaktet und antworten auf die steigende Flanke dieses Signals. Die D-Eingänge der Flipflops 104(0)-104(n) werden von den Multiplexern 105(0)- 105(n) zur Verfügung gestellt. Ein Eingangsanschluß der Multiplexer 105(0)-105(n) wird von den Eingängen D&sub0;-Dn zur Verfügung gestellt. Der andere Anschluß der Multiplexer 105(0)- 105(n) wird von den Ausgängen der kombinatorischen Logik zur Verfügung gestellt, die das Zählerfreigabesignal 108 und die Q-Ausgangssignale der Flipflops 104(0)-104(n) verknüpft. Diese Logik gestattet es dem Zähler, synchron von seinen D- Eingängen D&sub0;-Dn geladen zu werden.
Beispielsweise wird der Q&sub0;-Ausgang des Flipflop 104(0) als ein Eingangssignal dem Exklusiv-ODER-Gatter 106(0) zur Verfügung gestellt. Das andere Eingangssignal des Exklusv- ODER-Gatters 106(0) ist das Zählerfreigabesignal 108. Der Ausgang des Exklusiv-ODER-Gatters 106(0) wird als ein Eingangssignal dem Multiplexer 105(0) zur Verfügung gestellt. Die Multiplexer werden von einem logisch negativen Synchronladesignal 21 gesteuert.
Für jedes nachfolgende Flipflop ist ein Anschluß der Exklusiv-ODER-Gatter 106(1)-106(n) das Ausgangssignal der UND- Gatter 107(1)-107(n). Die UND-Gatter kombinieren sämtliche vorhergehenden Q-Ausgänge und das Zählerfreigabesignal 108, um ein lokales Übertragsignal zur Verfügung zu stellen. Einer bestimmten Stufe wird somit gestattet, hin- und herzuschalten, wenn sämtliche vorhergehenden Stufen in dem "1"- Zustand sind und der Zählerfreigabeanschluß angelegt wird. Das UND-Gatter 109a liefert ein Zählerende(Übertrags)-Ausgangssignal 109 für den gesamten Zählerblock.
Somit wurde ein Sektorzähler mit Zonen unterschiedlicher Dichte beschrieben.

Claims

1. Eine Schaltung zum Bereitstellen einer gültigen Sektorzählung in einem Speichersystem, das ein Aufzeichnungsmedium mit einer ersten konzentrischen Aufzeichnungszone (Fig. 1, Zone 0), die eine erste Anzahl (n) von Sektoren pro Spur enthält, und mit zumindest einer zweiten konzentrischen Aufzeichnungszone (Zone 1), die eine zweite Anzahl (m) von Sektoren pro Spur enthält, hat,

wobei die Schaltung ferner eine erste Zähleinrichtung (35; APC) aufweist, die ein Referenzzählsignal zur Verfügung stellt, das die in einer Referenzzone angezeigte Rotationssektorposition angibt,

gekennzeichnet durch:

eine erste Speichereinrichtung (45) zum Speichern eines Offset-Werts (14, 15), der die Winkelverschiebung zwischen dem Referenzzählsignal und einem nächstfolgenden Sektor (14a, isa) einer Zielaufzeichnungszone angibt;

eine zweite Zähleinrichtung (43), die mit der ersten Zähleinrichtung (35) und der ersten Speichereinrichtung (45) gekoppelt ist und ein Sektorzählausgangssignal zur Verfügung stellt, das die Sektorposition in der Zielzone nach dem Auftreten der Winkelverschiebung angibt.

2. Die Schaltung nach Anspruch 1, ferner enthaltend eine mit der zweiten Zähleinrichtung (43) gekoppelte zweite Speichereinrichtung (47) zum Speichern einer Sektorlänge für jede Zone.

3. Die Schaltung nach Anspruch 2, ferner enthaltend eine mit der zweiten Zähleinrichtung (43) sowie mit der ersten Speichereinrichtung (45) und der zweiten Speichereinrichtung (47) gekoppelte Umschalteinrichtung (49) zum Umschalten der zweiten Zähleinrichtung (43) von der ersten Speichereinrichtung (45) zu der zweiten Speichereinrichtung (47), wenn ein Indexsignal erfaßt worden ist.

4. Die Schaltung nach Anspruch 3, ferner enthaltend eine mit der Umschalteinrichtung (49) gekoppelte Steuereinrichtung ("Steuerlogik" - Fig. 2-1; 2-2) zum Koppeln der Umschalteinrichtung (49) mit der zweiten Speichereinrichtung (47), wenn ein Indexsignal in der Zielzone erfaßt worden ist.

5. Die Schaltung nach Anspruch 4, wobei die erste Zähleinrichtung (35) mit einem ersten Taktsignal (20) und einem zweiten Taktsignal (21) gekoppelt ist.

6. Die Schaltung nach Anspruch 5, wobei das erste Taktsignal (20) einen Bytetakt ist.

7. Die Schaltung nach Anspruch 6, wobei das zweite Taktsignal (21) ein Indexsignal ist.

8. Die Schaltung nach Anspruch 7, wobei die erste Zähleinrichtung (35) einen Drehpositionserfassungs (APC)-Zähler enthält.

9. Ein Verfahren zum Bereitstellen einer gültigen Sektorzählung in einem Speichersystem, das ein Aufzeichnungsmedium mit einer Mehrzahl von konzentrischen Aufzeichnungszonen hat, wobei unterschiedliche Zone unterschiedliche Anzahlen (n, m) von Sektoren pro Spur enthalten, wobei das Verfahren die Schritte aufweist:

Bereitstellen eines Referenzzählsignals, das Sektoren in einer ersten Referenzzone angibt;

Speichern eines Offset-Werts (14, 15) zwischen jeder Referenzzählung und jeder nächstfolgenden Sektorzählung in der Mehrzahl von Zonen;

Erzeugen eines Sektorzählausgangssignals für eine der Zonen auf der Grundlage des Offset-Werts.

10. Das Verfahren nach Anspruch 9, aufweisend die zusätzlichen Schritte des

Abspeicherns einer Sektorlänge für jede Zone in einer zweiten Speichereinrichtung;

Erzeugens des Sektorausgangssignals auf der Grundlage der Sektorlänge, wenn ein Indexsignal in einer der Zonen erfaßt wird.